Найти

Результаты поиска

• ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ УПРУГОЙ МЕМБРАНЫ ДАТЧИКА ДАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ СТРУКТУРЫ «КРЕМНИЙ НА САПФИРЕ»

  С.П. Малюков , В. Д. Мишнев

  159-167

  2025-11-10

  Аннотация ▼

  Высокая точность и повышенные эксплуатационные характеристики датчиков давления необходимы для обеспечения безопасности, качества и эффективности в различных отраслях промышленности и техники. Применение метода конечных элементов (МКЭ) при проектировании датчиков давления позволяет улучшить их точность за счёт более глубокого анализа механических и физических процессов, возникающих при воздействии нагрузки от давления. Целью данной работы является построение цифровой трёхмерной модели чувствительного элемента (ЧЭ) датчика давления и анализ напряжённо-деформированного состояния упругой мембраны под действием нагрузки от давления от 0 до 15 МПа. Основные задачи работы: исследование свойств и параметров материалов, применяющихся в составе чувствительного элемента датчика давления на основе структуры «кремний на сапфире»; получение значений максимального эквивалентного напряжения, возникающего в конструкции упругой мембраны ЧЭ при воздействии нагрузки от давления 125% от номинального значения; распределение радиальных и тангенциальных деформаций упругой мембраны и определение наилучшего расположения тензорезисторов на поверхности ЧЭ датчика давления. В результате исследования установлено, что используемые материалы обладают хорошей стойкостью к воздействию агрессивной среды, а также возможностью работы в широком диапазоне температур и при воздействии высоких нагрузок от давления. По результатам моделирования определено значение максимального эквивалентного напряжения, величина напряжения не превышает предел прочности чувствительной мембраны, получено распределение радиальных и тангенциальных деформаций на поверхности ЧЭ, что даёт возможность получить оптимизированный рисунок тензорезисторной мостовой схемы

• ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ЕМКОСТНОЕ УСТРОЙСТВО С ДВУМЯ АВТОГЕНЕРАТОРАМИ

  Р.Н. Набиев , Г. И. Гараев , Р.Р. Рустамов

  145-153

  2025-08-01

  Аннотация ▼

  Описаны структура, конструкция, установка, функциональные возможности, техни-
  ческие параметры емкостного устройства, применяемого в системах охраны и оповещения
  периметров объектов, а также схема запатентованного дифференциально-емкостного
  датчика с двумя автогенераторами, который является частью устройства, по результа-
  там расчета оценивается вероятность обнаружения несанкционированных вторжений с
  использованием этого устройства. Принцип работы емкостного датчика заключается в
  преобразовании изменении емкости относительно Земли двух чувствительных элементов,
  составляющих защитное ограждение, при приближении или прикосновении к ним посторон-
  них лиц в изменение частоты с помощью автогенераторов, а принцип работы емкостного
  устройства основан на срабатывании сигнализации при превышении установленного пре-
  дельного значения разности частот генераторов. Показано преимущество схем автогене-
  раторов, построенных на логических элементах в дифференциально-емкостном датчике, к
  входам которых подключены чувствительные элементы, причем один из них используется
  как сигнальный, а другой как опорный генератор. Показано, что схемы автогенераторов,
  построенных на цифровых микросхемах по той же схеме, значительно упрощаются, когда в
  качестве частотозадающих не используются RLC-элементы с сосредоточенными парамет-
  рами и кварцевые резонаторы, а их адаптация к изменениям внешней среды происходит ав-
  томатически. Чтобы передать высокочастотные сигналы генераторов на ноутбук, сначала
  эти сигналы преобразуются в низкочастотные сигналы через делители частоты, которые
  находятся в частотомерах, затем эти низкочастотные сигналы преобразуются в цифровые
  сигналы с помощью модуля Arduino Uno. Программное обеспечение, написанное на ноутбуке,
  вычисляет разницу частот и генерирует сигнал тревоги при определенном значении разно-
  сти. На основании расчетов отмечена достаточно высокая вероятность обнаружения не-
  санкционированных вторжений на объекты и эффективность использования устройства
  охраны и оповещения с дифференциально-емкостным датчиком на основе двух автогенера-
  торов в системе авиационной безопасности.